李志,劉霄龍,劉雄

（1.中國(guó)煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司，山西太原030006；2.山西天地煤機(jī)裝備有限公司內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017209）

0 引言

過(guò)渡接頭廣泛應(yīng)用于鑿巖機(jī)械工具的液壓、氣壓管路系統(tǒng)中[1]。由于鑿巖工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)過(guò)渡接頭種類及功能不斷提出新要求。過(guò)渡接頭產(chǎn)品種類、型號(hào)不勝枚舉[2]。如此眾多型號(hào)的產(chǎn)品無(wú)疑為客戶選型帶來(lái)不便。由此，過(guò)渡接頭的生產(chǎn)企業(yè)逐步提出相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，如被普遍認(rèn)可的過(guò)渡接頭標(biāo)準(zhǔn)有伊頓、艾克斯瑪?shù)萚3]。盡管如此，鑿巖機(jī)械從業(yè)人員對(duì)過(guò)渡接頭的了解程度及表達(dá)方式仍是不盡相同，其原因眾多，有從業(yè)時(shí)間、從業(yè)崗位及專業(yè)水平等，由此引發(fā)了一系列關(guān)于過(guò)渡接頭選型、學(xué)習(xí)、交流等方面的障礙。本文應(yīng)用TRIZ 理論[4]對(duì)當(dāng)前問(wèn)題進(jìn)行分析，并通過(guò)LabVIEW 圖形化編程解決發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

1 確定矛盾

本文要分析的系統(tǒng)屬于多方位一體化、統(tǒng)一認(rèn)知水平的范疇。因此，本文選用了TRIZ 理論當(dāng)中分析問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)矛盾的小人法[4]。該方法指出，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)某組件不能完成其必要的功能，并表現(xiàn)出矛盾的作用時(shí)，則用一組小人來(lái)代表這些不能完成特定功能的部件，通過(guò)能動(dòng)小人，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。本文所遇到的問(wèn)題處于一個(gè)分別由現(xiàn)場(chǎng)需求、設(shè)計(jì)選型、采購(gòu)選商、驗(yàn)收保存及出庫(kù)應(yīng)用五個(gè)環(huán)節(jié)（小人）組成的系統(tǒng)當(dāng)中。把以上五個(gè)環(huán)節(jié)按流程分類、排列后，得出如下系統(tǒng)循環(huán)圖。

通過(guò)圖1 發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)中的五個(gè)環(huán)節(jié)以一種串聯(lián)循環(huán)的方式存在，其中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響到其他環(huán)節(jié)，進(jìn)而影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能。由該圖就可解釋出本文提出的矛盾所在。例如當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)多樣化時(shí)，設(shè)計(jì)選型就面臨的方案增加，同時(shí)傳遞到采購(gòu)選商環(huán)節(jié)時(shí)要添加更多的供貨渠道，緊接著對(duì)于驗(yàn)收新產(chǎn)品的挑戰(zhàn)也不斷加劇，更重要的是在最后的出庫(kù)環(huán)節(jié)如何保證給出的產(chǎn)品是現(xiàn)場(chǎng)需要的產(chǎn)品。由“木桶定理”可知，上圖1 展現(xiàn)出的系統(tǒng)性能由最低環(huán)節(jié)決定。因此，為了提高該系統(tǒng)的性能，就是讓系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)均處于同一水平狀態(tài)。就過(guò)渡接頭信息傳遞這一矛盾來(lái)看，本系統(tǒng)可進(jìn)一步提煉出兩個(gè)參數(shù)的矛盾，即過(guò)渡接頭種類繁多與過(guò)渡接頭編號(hào)統(tǒng)一之間的矛盾。

圖1 TRIZ 理論分析的管接頭流動(dòng)系統(tǒng)循環(huán)圖

2 過(guò)渡接頭屬性分析

在液壓、氣壓等工程流體管路系統(tǒng)中，過(guò)渡接頭是必不可少的配件。由于現(xiàn)場(chǎng)工況、功能不盡相同，為滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，當(dāng)前市場(chǎng)上已完成開(kāi)發(fā)的過(guò)渡接頭的結(jié)構(gòu)種類、材料等屬性也琳瑯滿目[5]。對(duì)單位及工廠內(nèi)部過(guò)渡接頭進(jìn)一步歸納得出如圖2 所示的過(guò)渡接頭屬性分析圖。

由圖2 可知，當(dāng)前的過(guò)渡接頭大致可分為三類，即定制加工、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論哪種分類，均可進(jìn)一步分為堵頭、二通、三通、四通及其他。不同結(jié)構(gòu)形式下的過(guò)渡接頭屬性可歸納為結(jié)構(gòu)形式、螺紋類型、彎頭角度、材料類型及其他特殊要求。

本文在將過(guò)渡接頭分為三類的同時(shí)，以伊頓過(guò)渡接頭作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為例，通過(guò)應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)渡接頭認(rèn)識(shí)程度的統(tǒng)一。

3 方案實(shí)施

實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，LabVIEW）是由美國(guó)NI 公司完成的，該平臺(tái)首次探索基于圖形化編程的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工具[6，7]。該開(kāi)發(fā)工具大大減少了代碼編程的繁瑣過(guò)程，使得開(kāi)發(fā)工程應(yīng)用系統(tǒng)不再困難。1986年美國(guó)國(guó)家儀器公司在它的十周年紀(jì)念發(fā)布會(huì)上，首次公開(kāi)了圖形化編程的LabVIEW 開(kāi)發(fā)平臺(tái)，從此打破了只有命令語(yǔ)言開(kāi)發(fā)程序的歷史，讓工程師們可以更加方便直觀地去開(kāi)發(fā)屬于他們的程序。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，LabVIEW 慢慢地開(kāi)始走進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域，并發(fā)揮出它自身強(qiáng)大的功能，本文以圖2 為思維導(dǎo)圖，應(yīng)用LabVIEW 圖型化編程語(yǔ)言對(duì)其思路予以編程，見(jiàn)圖3。

圖2 過(guò)渡接頭屬性分析

圖3 過(guò)渡接頭編號(hào)翻譯器源代碼

由圖3 可知，LabVIEW 編程過(guò)程中采用了高度模塊化編程方式，圍繞圖2 的思維導(dǎo)圖給出的接頭屬性分類方式將其中的每一個(gè)分類進(jìn)行模塊化，方便以后對(duì)其他未知屬性進(jìn)行擴(kuò)展。經(jīng)過(guò)對(duì)多模塊集成，最終得出圖4 所示的結(jié)果。

圖4 翻譯的是一種兩頭均為外螺紋的G 1/8-G 3/8 帶可調(diào)O 型圈密封且采用英管螺紋的45°銅二通過(guò)渡接頭。其翻譯結(jié)果為1GG4-2-6-BR OG，將翻譯結(jié)果與伊頓過(guò)渡接頭工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，可證明本應(yīng)用程序結(jié)果是正確的。

圖4 二通過(guò)渡接頭編號(hào)翻譯界面

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)鑿巖機(jī)械流體管路系統(tǒng)的過(guò)渡接頭在使用時(shí)編碼不統(tǒng)一問(wèn)題，本文應(yīng)用TRIZ 理論對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了分析，在確定矛盾的前提下，應(yīng)用圖形化編程對(duì)該問(wèn)題予以解決，通過(guò)一種常用的二通過(guò)渡接頭為例對(duì)LabVIEW 編程實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序做了驗(yàn)證。本文提出的基于TRIZ 理論分析問(wèn)題應(yīng)用LabVIEW 編程解決過(guò)渡接頭分類問(wèn)題是可行的。